温室茄子水肥耦合数学模型及其优化方案研究

采用3因素二次回归通用旋转组合设计,研究了灌水量、钾肥、磷肥的耦合效应对茄子的影响,得到茄子产量对3因素的回归数学模型.结果表明①在本试验条件下,3因素影响茄子产量的顺序为施钾量>灌水量>施磷量.②各因素间存在交互作用,水与钾、水与磷、钾与磷在低于1.132和2.312, 0.714和0.431,-4.289和4.092水平时对产量存在正相关关系,在分别高于以上水平时又会呈负相关关系.经过计算机模拟,得到茄子最高产量达 76 459.34 kg/hm2时,相对应的灌水量、施钾量、施磷量分别为2 904.6 m3/hm2、78.6 kg/hm2、15.5 kg/hm2.对试验结果进行的验证表明,构建的模型准确可靠.     

旱地石灰性土壤上长期施磷对小麦籽粒铁锰铜锌含量的影响

  【目的】  研究石灰性土壤上施用磷肥引起的小麦铁、锰、铜、锌含量的变化及其与作物养分吸收和土壤养分有效性的关系,为旱地小麦磷肥合理施用和丰产优质生产提供科学依据。  【方法】  于2004年在陕西杨凌设置不同磷肥用量的长期定位田间试验,土壤为石灰性土壤,pH 8.3。试验在每个小区施氮(N) 160 kg/hm2的基础上,设置施用P₂O₅ 0、50、100、150、200 kg/hm2 5个水平。于2013—2016年3个收获期取样,测定了小麦地上部各器官生物量和铁、锰、铜、锌含量,及0—20和20—40 cm土层土壤有效铁锰铜锌含量。  【结果】  与不施磷相比,施用磷肥提高了小麦产量和籽粒铁、锰含量,但降低了籽粒铜、锌含量,同时提高了土壤有效铁、锰、锌含量,对有效铜含量影响不显著。进一步回归分析得出,施P₂O₅ 165 kg/hm2时产量最高,为6492 kg/hm2;施P₂O₅ 100 kg/hm2时籽粒铁含量最高,为41.7 mg/kg;施P₂O₅ 94 kg/hm2时籽粒锰含量最高,为37.5 mg/kg;施P₂O₅ 136 kg/hm2时籽粒锌含量最低,为25.4 mg/kg;籽粒铜含量在每增施P₂O₅ 100 kg/hm2时会降低0.4 mg/kg。土壤有效锰、锌在施P₂O₅ 100 kg/hm2时达到最大值,比对照分别提高24%和35%;土壤有效铁在施P₂O₅ 200 kg/hm2时增幅最大,为8%;土壤有效铜在各施磷量下无显著变化。产量为最高产量的95% 时施磷量为 108 kg/hm2,当超过这一施磷量时,产量增幅减小,籽粒铁锰含量不再增加,铜锌含量持续降低。  【结论】  黄土高原石灰性旱地土壤上,长期施磷提高了小麦籽粒铁、锰含量,降低了籽粒铜、锌含量。籽粒铁、锰含量增加与土壤有效铁、锰增加促进了小麦的吸收及向籽粒的转移有关,而籽粒铜、锌含量降低与施磷后土壤有效铜没有显著提高,且高磷抑制铜转运和锌吸收有关。为了兼顾小麦高产与营养平衡,这一地区的施磷量应不超过P₂O₅ 108 kg/hm2,以防止小麦籽粒铜、锌含量进一步降低,并维持合适的籽粒铁、锰含量。     

温室辣椒水肥耦合效应研究

采用三因素二次回归通用旋转组合设计,研究了灌水量、施N量、施K量的耦合效应对辣椒产量的影响,得到辣椒产量对3因素的回归数学模型.结果表明: 3因素影响辣椒产量的顺序为施N量＞灌水量＞施K量.各因素间存在交互作用,灌水量与施N量、灌水量与施K量、施N量和施K量在低于0.500和1.682、0.501和0.000、1.685和 -1.345水平时对产量存在正相关关系,在分别高于以上水平时又会呈负相关关系.经过计算机模拟,得到辣椒最高产量达52.75 t/hm2时,相对应的灌水量、施N量、施K量分别为2627.2 m3/hm2、2156.3 kg/hm2、580.3 kg/hm2.对试验结果进行的验证表明,构建的模型准确可靠.     

高量施锌肥对玉米Zn吸收和积累及产量的影响

在田间试验条件下,研究正常施锌(10kg/hm2,25kg/hm2 ZnSO4.7H2O)和超高量施锌处理(50kg/hm2,100kg/hm2,150kg/hm2 ZnSO4.7H2O),对玉米各个生育期植株锌吸收和积累以及产量的影响,以期为玉米增产、品质改善和合理施锌肥提供科学依据。结果表明:在施锌肥量10～150kg/hm2范围内,玉米苗期、拔节期、吐丝期、灌浆期、成熟期的植株和籽粒含锌量都有显著增加的趋势,并且施用量与锌含量呈极显著正相关,正常施锌和超高量施锌在植物体内各个生育期锌含量都呈增加的趋势,且同一浓度施锌量,玉米植株积累的锌量随植株生长而增加,说明玉米在不同生长期从土壤中吸取的锌元素也在不断增加。玉米地上部分各生育阶段对锌的吸收速率总体趋势为,随着施锌量的增加各个生育阶段对锌的吸收速率呈增加趋势,其中,拔节期-吐丝期对锌的吸收速率最高。随着施锌量的增加,玉米产量呈现先增加后降低的趋势,最适合的施锌量为50kg/hm2,相比正常施锌量有所提高,并且高施锌肥可以增加玉米产量、提高玉米籽粒和植株锌含量。     

高磷土壤施用锌肥对玉米氮磷钾吸收和积累的影响

在田间高磷土壤条件下,研究不同锌肥施用量对玉米各个生育期植株氮磷钾吸收和积累以及对产量的影响,以期为提高氮磷钾的利用率、玉米增产和合理施锌肥提供科学依据。研究结果表明:施用锌肥能提高玉米各生育期植株和籽粒N和K的含量,P的含量则呈降低的趋势。同一施锌量,玉米植株积累的NPK量随植株生长而增加,在同一生育期中,玉米植株积累的N和K量在施锌量10～50 kg/hm2范围内,呈增加的趋势,继续增加施锌量则呈降低的趋势,累积的P量在施锌量10～150 kg/hm2范围内呈降低的趋势,说明施锌量10～150 kg/hm2范围内,能够提高NK肥的利用率。不同施锌量对玉米产量的影响是施锌量10～50 kg/hm2范围内,呈增加的趋势,继续增加施锌量则呈降低的趋势。     

锰、硼对紫花苜蓿草产量和矿质元素含量的影响

采用叶面喷施的方法,研究不同水平锰、硼对紫花苜蓿草产量和矿质元素含量的影响。结果表明,喷施锰、硼可增加紫花苜蓿产草量;施锰200 mg/kg（Mn2处理）和硼600 mg/kg（B3处理）效果最好,草产量比CK分别显著提高809.49和1065.35 kg/hm2。喷施锰肥能显著提高紫花苜蓿锌和锰的含量,适量喷施能显著提高磷、钴、硒、铁和钼的含量;但喷施锰肥降低了紫花苜蓿钙、铜和硼的含量,适量喷施能显著降低钙和铜的含量。紫花苜蓿锰含量与施锰量呈正相关,硒、铜含量与施锰量呈负相关,而铁、锌含量随施锰量增加呈先升后降趋势。喷施硼肥显著提高了紫花苜蓿锌和磷含量,显著降低了钙、钼、硒的含量,而适量喷施硼肥能显著提高钴、铁、锰、硼的含量,但喷施硼肥未显著降低紫花苜蓿铜的含量。紫花苜蓿锌、硼含量与施硼量呈正相关,铁、钙、钼、铜、硒含量与施硼量呈负相关,而锰、磷含量随施硼量增加呈先升后降趋势。     

辽西半干旱区浅埋滴灌水、氮、磷、锌耦合对春玉米产量的影响

  【目的】  研究辽西半干旱区浅埋滴灌条件下水肥耦合作用对玉米产量的影响,以确定玉米适宜的水肥因素组合。  【方法】  田间试验在辽宁西部半干旱地区 (砂壤土) 进行,供试作物为玉米。选取了灌水量 (W)、施氮量 (N)、施磷量 (P)、施锌量 (Zn) 等因素为自变量,产量 (Y) 为因变量,进行四因子五水平二次回归正交设计 (1/2实施) 试验,灌溉和施氮肥分4次进行,磷肥一次基施,锌肥在拔节期一次性施入。玉米收获后测产,依照二次回归正交试验设计 (1/2实施) 的统计方法建立了产量回归模型,采用频数分析法分析了W、N、P、Zn四因子及其交互作用对产量 (Y) 的影响。  【结果】  5个试验水平中,W、N、P、Zn单因子对产量促进作用均表现为先增加后降低,呈抛物线形趋势变化。单因子影响程度大小为W > N > Zn > P;二因子交互作用对产量影响大小为N × P > W × P > P × Zn > W × N > N × Zn > W × Zn;三因子之间亦存在着一定的相互作用关系。  【结论】  在辽西半干旱地区,水、氮、磷、锌四因子对春玉米产量的贡献大小顺序为W > N > Zn > P,两因子交互作用对产量贡献的大小顺序为N × P > W × P > P × Zn > W × N > N × Zn > W × Zn。依据频数分析结果,采用浅埋滴灌技术,当灌水量46～49 mm、施氮量172～209 kg/hm2、施磷量84～114 kg/hm2、施锌量10～13 kg/hm2时,玉米产量达到10000～12017 kg/hm2的置信区间为95%,该配比为辽西半干旱地区较为适宜的水肥配比方案。     

硅、硫、锌、锰肥配施对水稻品质及产量的影响

通过田间和盆栽试验,探讨了水稻在常规施用氮、磷肥基础上,配施硅、硫、锌、锰肥对其品质和产量的影响,试验结果表明配施硅、硫、锌、锰肥对大米碾磨品质、外观品质有一定的改善,并有一定的增产效果。以每公顷配施Si61 1～122 2kg、S30～45kg、Zn3 4kg、Mn4 0kg用量组合效果较佳,硫锌锰、硅锌锰、硅硫锌配施好于其它组合。     

硅、硫、锌、锰肥配施对水稻品质及产量的影响

通过田间和盆栽试验，探讨了水稻在常规施用氮、磷肥基础上，配施硅、硫、锌、锰肥对其品质和产量的影响，试验结果表明配施硅、硫、锌、锰肥对大米碾磨品质、外观品质有一定的改善，并有一定的增产效果。以每公顷配施Si61．1～122．2kg、S30～45kg、Zn3．4kg、Mn4．0kg用量组合效果较佳，硫锌锰、硅锌锰、硅硫锌配施好于其它组合。     

氮锌互作对水稻产量及籽粒氮、锌含量的影响

为探明氮锌互作对水稻产量及氮、锌含量的影响,以镇稻11号为供试材料,在大田条件下研究了2个氮肥用量（N 200、300 kg/hm2）下6个施锌水平（ZnSO47H2O 0、10、25、50、100、150 kg/hm2） 对水稻产量及成熟期植株氮、锌浓度及累积量的影响。试验结果表明: 在本试验条件下,锌肥的施用对水稻产量的增加不显著,但施锌能显著提高水稻各部位的锌浓度和籽粒锌累积量,并能提高水稻籽粒的氮浓度和粗蛋白含量,且表现出随施锌量的增加籽粒的氮浓度和粗蛋白含量增加的趋势; 高施氮量有利于水稻的增产及对锌的吸收与累积。因此,氮锌配施具有增加籽粒锌富集和提高蛋白质含量的双重效益。     

小麦氮肥调控的群体效应和效益研究

进行了氮肥调控群体效应及效益研究,结果表明,在常规投肥水平下,N,P,K,Fe,Zn,B和Mn肥同时增加,群体发生明显变化,随着施肥水平的提高,增蘖1.71×10~6～2.45×10~6个/hm~2,增产754.5kg/hm~2,增收840元/hm~2,有效养分平均效益3.10元/kg。在此基础上微肥用量增加1倍,增产1147.5kg/hm~2,增收1347元/hm~2,微肥平均养分效益30.7元/kg;P和微肥增加1倍,增产1417.5kg/hm~2,增收1716元/hm~2,磷肥平均效益7.53元/kg;K增加1倍,增产405kg/hm~2,但不增收。不增加N肥同时提高P,K及Fe,Zn,B,Mn肥的投入量,增产945kg/hm~2,增收1314元/hm~2,在此基础上,若将P肥投入量提高1倍,增收3932元/hm~2,增加养分效益17.54元/kg。研究表明,在较高的肥力基础上磷肥和微肥是提高小麦生产能力和效益的关键因素。     

锌硼钼配施对川白芷药材农艺性状与产量的影响

【目的】 川白芷道地产区遂宁的紫色土有效态养分中缺硼和较缺锌、钼,成为川白芷优质高产的限制因子之一。本研究旨在探索锌、硼、钼三种微量元素肥料对遂宁地区川白芷药材的农艺性状和产量的影响,找出适合遂宁地区川白芷的微肥配施方案。 【方法】 采用三元二次正交旋转组合设计进行田间试验,在川白芷生长旺盛期前分3次进行锌、硼、钼微肥叶面喷施处理,2015年7月采收,分别测定药材的农艺性状和产量。使用DPS软件解析数据建立了锌、硼、钼与川白芷药材农艺性状和产量的函数模型,通过F检验,分析了回归方程和各项回归系数的显著性,利用模型分析了微量元素肥料对根折干率、根密度、根体积、根长、根直径及产量的影响,使用统计频数法和灰色关联度和DTOPSIS法综合各项指标获得最优施肥方案。 【结果】 施用锌、硼、钼微肥可影响川白芷药材根部农艺性状,并显著影响其产量,且因素间存在显著的协同效应和抑制效应。单因素分析结果表明,本研究施肥水平下各因素对根折干率、根体积、根长、根直径和产量的影响大小为钼>锌>硼,对根密度的影响大小为硼>锌>钼。在一定范围内,钼能增加根体积、降低根密度,锌能增加根直径,硼抑制根密度和根长。互作效应分析结果表明,锌肥和硼肥互作、锌肥和钼肥互作对产量增加存在显著的抑制效应,锌肥和钼肥互作抑制根体积,钼肥和硼肥互作抑制根密度。根据统计频数法优化出锌肥0.0305～0.0960 kg/hm2、硼肥1.0270～1.7928 kg/hm2、钼肥0.1354～0.1774 kg/hm2的最佳施肥配方,利用灰色关联度和DTOPSIS法综合获得使用锌肥0.06 kg/hm2、硼肥2.28 kg/hm2、钼肥0.17 kg/hm2下产量最高,较对照增加了44.4%。 【结论】 锌、硼、钼三种微肥配合施用对川白芷增产有显著的效果,但是需要适量施用,过量施用对产量会产生抑制效果。      

适宜施氮钾水平提高滴灌秋茶的产量及品质

2018年5月至10月在山东省日照市开展田间试验,研究滴灌条件下不同施氮(纯N)水平(0 kg/hm~2,N0;45 kg/hm~2,N1;75 kg/hm~2,N2;105 kg/hm~2,N3)和施钾(K2O)水平(0 kg/hm~2,K0;27 kg/hm~2,K1;54 kg/hm~2,K2;81 kg/hm~2,K3)对秋季茶叶产量及品质的影响。结果表明:在不同氮水平的对比中,施氮量为75 kg/hm~2(N2K2)时取得最高鲜叶产量及茶多酚、儿茶素、水浸出物含量;施氮量105 kg/hm~2(N3K2)时氨基酸、咖啡碱含量高于其他处理,且酚氨比最小。在不同钾水平的对比中,施钾量81 kg/hm~2(N2K3)时取得最高鲜叶产量且叶绿素、咖啡碱含量最高;施钾量54 kg/hm~2(N2K2)时氨基酸、茶多酚、儿茶素、水浸出物含量最高;施钾量为27 kg/hm~2(N2K1)时酚氨比最小。综合分析所有施肥处理的产量与品质,施氮量105 kg/hm~2、施钾量54 kg/hm~2(N3K2)时表现最优。     

夏玉米交替灌溉施肥的水氮耦合效应研究(简报)

以夏玉米为研究对象进行大田试验,采用二因素四水平完全方案,随机排列,3次重复,根据玉米产量建立回归模型并对其进行解析,确定隔沟交替灌溉施肥条件下的最佳水肥配比.研究结果表明:在供试条件下水、氮对产量有明显的促进作用,而且氮素作用大于灌水作用;两因素交互作用对玉米产量的影响为正效应.供试条件下的最高产量以及相应水、氮最佳配比为:最高产量4076 kg/hm2,生育期灌水量为972m3/hm2,施氮量为230 kg/hm2.与常规灌溉相比,节水施肥模式中的水肥耦合效应对于减少水资源浪费,提高肥料利用率具有重要的理论与实践意义.     

氮磷钾对黄芩生长与有效成分累积的影响

探讨氮磷钾营养对黄芩生长动态、产量和有效成分累积的影响,为黄芩的合理施肥提供依据。通过大田试验,采用氮磷钾三因素二次饱和-D最优设计方案(310),定期采样,测定植株的生长指标、根中黄酮和黄芩苷的含量,计算产量,得到合理施肥量。结果表明:单施氮肥最有利于黄芩株高的生长;施磷肥可以促进黄芩根直径、根干重和产量的增加;磷钾配施可以显著提高根冠比和经济系数;单施磷肥最有利于黄芩根中黄酮和黄芩苷的累积。综合考虑各因素,氮磷钾配施优于单施和两两配施,N1P3K3(N 53.13 kg/hm2、P2O5224.89kg/hm2、K2O 224.89 kg/hm2)和N3P3K1(N 149.93 kg/hm2、P2O5224.89 kg/hm2、K2O 79.70 kg/hm2)为较优的两个施肥处理。     

不同施肥模式下作物收获物中微量元素含量及其分配研究

以下辽河平原一组18年的定位试验为平台,研究长期不同施肥处理作物收获物中Fe、Mn、Zn、Cu含量及其分布.结果表明:作物收获物中微量元素含量表现为Fe>Mn、Zn>Cu,且玉米收获物各元素含量远高于大豆;处理间微量元素含量差异显著,表现为NPK+M>NPK>M>CK;作物收获物中微量元素含量与作物籽实或秸秆产量间有显著相关性,玉米收获物中Fe、Mn、Zn、Cu含量与秸秆产量的线性回归关系中R2分别为0.99、0.94、0.92、0.87,大豆收获物中Fe、Mn含量与秸秆产量的线性回归关系中R2均为0.97,Zn、Cu与籽实产量的线性回归关系中R2分别为1.00和0.97.不同施肥处理间微量元素分配存在变异,但总体仍表现为玉米收获物中微量元素主要分配在秸秆中,而大豆籽实富集了大量的微量元素.采用秸秆还田等养分循环再利用措施,可实现农田微量元素可持续发展,因而应在农村加强秸秆还田等养分循环再利用措施的应用.     

氮磷钾配施对砂田西瓜产量和品质的影响

【目的】施肥不平衡是影响砂田西瓜产量和品质的主要因子。研究氮、 磷、 钾不同施肥量和配施比例对砂田西瓜产量和品质的影响,探明旱砂田西瓜高产、 优质的适宜氮、 磷、 钾施用量和配比,对提高砂田西瓜的生产效率具有重要的现实意义。【方法】本研究以中晚熟西瓜品种陇抗九号为试材,在砂田西瓜全膜覆盖栽培条件下,采用氮、 磷、 钾三因素的“311-B”D饱和最优设计,进行田间微区试验。对西瓜产量和品质结果进行二次回归拟合,建立养分回归数学模型。【结果】因素效应分析结果表明,不同因素对西瓜产量的影响以磷肥最大,氮肥次之,钾肥较小; 对西瓜品质的影响以磷肥最大,钾肥次之,氮肥较小,表明在砂田碱性土壤中,磷是影响西瓜产量、 品质的首要因素,当氮、 磷、 钾肥用量分别达231.61、 204.34、 191.78 kg/hm2时,边际产量效应值降至0。氮磷、 氮钾、 磷钾的交互作用对西瓜的产量也有显著影响,某一单一肥料施用量偏高或偏低均不利于西瓜产量的形成,而由于肥料间的交互作用,两者配施则对产量的提高有较强的促进作用。对氮而言,磷的交互效应大于钾; 对磷而言,氮的交互效应大于钾; 对钾而言,磷的交互效应大于氮,其交互作用最显著的区域为N 115.0~341.8 kg/hm2、 P2O5 86.5~298.2 kg/hm2、 K2O 101.6~298.4 kg/hm2。利用模型进行决策表明,砂田西瓜产量超过50 t/hm2的施肥方案为N 193.19~238.18 kg/hm2、 P2O5 162.41~206.72 kg/hm2、 K2O 164.85~214.53 kg/hm2; 西瓜品质综合评分在85分以上的施肥方案为N 195.96~239.44 kg/hm2、 P2O5 167.86~207.52 kg/hm2、 K2O 212.87~267.62 kg/hm2。【结论】砂田西瓜产量达50 t/hm2、 品质综合评分达85分以上的施肥方案为N 195.96~238.18 kg/hm2、 P2O5167.86~206.72 kg/hm2、 K2O 212.87~214.53 kg/hm2,适宜的N、 P2O5、 K2O施用比例约为1∶0.86∶0.98。     

旱地高产小麦品种籽粒锌含量差异与产量构成和锌吸收利用的关系

【目的】 明确旱地条件下高产小麦品种籽粒锌含量差异与产量构成及锌吸收利用的关系,对通过品种选育和施肥调控提高旱地小麦籽粒产量和锌营养,实现小麦高产优质生产有重要意义。 【方法】 于2013—2016年连续三年在黄土高原典型旱地进行了小麦裂区田间试验。 以我国主要麦区的123个小麦品种为试材,每个品种设置不施肥和施N 150 kg/hm2、P₂O₅ 100 kg/hm2两个处理。分析了高产小麦籽粒锌含量差异及其与干物质累积、产量构成、锌吸收和分配之间的关系。 【结果】 施肥条件下,高产小麦品种籽粒锌含量存在显著差异,小麦籽粒锌含量与籽粒产量间无显著相关性,但与千粒重、锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率呈显著正相关,与穗粒数呈显著负相关。在高产品种中,无论施肥与否高锌品种的籽粒锌含量均显著高于低锌品种;高锌品种的籽粒锌含量因施肥而显著提高,低锌品种却降低。施肥条件下,高锌品种的籽粒产量、生物量和收获指数与低锌品种相比无显著差异,穗数却显著降低;高锌品种的籽粒锌吸收量、地上部锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率均显著高于低锌品种。且高锌品种的产量、生物量、穗数、穗粒数和锌吸收量因施肥引起的提高幅度均亦显著高于低锌品种。 【结论】 在黄土高原旱地低锌土壤上,无论是品种选育还是施肥调控,促进小麦锌的吸收和向籽粒的转移是提高小麦籽粒锌含量的关键。